2021届高考物理三轮冲刺：考前60天课本基础知识回顾与方法点拨9

力学实验 一、核心知识回顾 1．常规力学量的测量 物理量 测量工具、使用方法或测量方法 力 ①弹簧测力计(不超量程，调零；会读数) ②力传感器(调零) 质量 天平(水平放置、调零；被测物放左盘、砝码放右盘；会读数) 长度 ①刻度尺(要估读)；②螺旋测微器(要估读，精度0.01 mm)；③游标卡尺(不估读，精度有0.1 mm、0.05 mm、0.02 mm三种) 时间 ①打点计时器(电磁打点计时器使用6 V以下交流电，电火花计时器使用220 V交流电，工作频率为50 Hz的打点时间间隔为0.02 s)； ②光电计时器(记录挡光时间Δt)； ③秒表(不估读，精度0.1 s) 速度 ①打点纸带：v＝＝； ②频闪照相：v＝＝； ③光电门：瞬时速度：v＝(d为遮光板宽度)； ④速度传感器 加速度 ①打点纸带：a＝；逐差法a＝； ②频闪照相：a＝； ③光电门：a＝或a＝； ④v－t图象：a＝k(斜率) 2.“纸带类”问题 (1)涉及的实验：研究匀变速直线运动的特点；探究加速度与力、质量的关系；探究动能定理；验证机械能守恒定律；验证动量守恒定律． (2)纸带的三大应用： ①判断物体运动性质：若Δx不为零且为定值，则可判定物体在实验误差允许范围内做匀变速直线运动． ②求解瞬时速度 vn＝. ③用“逐差法”求加速度a＝. 3．“橡皮条、弹簧、碰撞”等探究验证实验 (1)涉及实验：探究弹簧形变与弹力的关系；研究两个互成角度力的合成规律；探究动能定理；验证动量守恒定律． (2)物理思想：研究两个互成角度力的合成规律的等效思想；探究动能定理中的累积思想、验证动量守恒定律的守恒思想． 4．力学创新型实验的解法 实验原理是创新设计型实验问题的关键，实验原理决定了应当测量哪些物理量、如何选择实验器材和测试手段，如何设计实验步骤等． (1)根据题目情境，提取相应的力学模型，明确实验目的和实验的理论依据，设计实验方案． (2)进行实验，记录实验数据，应用原理公式或图象法处理实验数据，结合物体实际受力情况和理论受力情况对结果进行误差分析． 二、重要方法点拨 1．描点后画线的原则： (1)已知规律(线性关系)：用尺子画直线，通过尽量多的点，不通过的点应靠近直线，并均匀分布在线的两侧，舍弃个别远离的点． (2)未知规律：看线的走向，依点顺序用平滑曲线连点，不在线上的点均匀分布在线的两侧． 2．“探究加速度与力、质量的关系”基本实验及创新 (1)如图1，需要平衡摩擦力，改变钩码的质量的过程中，要始终保证钩码的质量远小于小车的质量，此时细绳拉力近似等于钩码的总重力． 图1 (2)如图2，需要平衡摩擦力，因传感器可直接测出小车和传感器受到的拉力，因此不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车和传感器的总质量． 图2 (3)如图3，气垫导轨调整水平后，不必平衡摩擦力，传感器可直接测出滑块受到的拉力．故没有必要满足滑块的质量远大于钩码和力传感器的总质量． 图3 (4)如图4，需要平衡摩擦力，小车是在绳的拉力下加速运动，此拉力可由测力计示数获得，对小车的拉力等于弹簧秤的示数F，不需要用重物的重力来代替，则不要求重物质量远小于小车质量 图4 (5)如图5，需要平衡摩擦力，拉力可以由拉力传感器测出，对小车的拉力等于2F，不需要使砂桶(包括砂)的质量远小于车的总质量． 图5 3．测定动摩擦因数的几种方法 实验的原理是：利用打点计时器等器材测出物体做匀变速直线运动的加速度，再利用牛顿第二定律计算动摩擦因数，或者利用平衡条件、动能定理或能量守恒定律等计算动摩擦因数． 实验方法 创新思维 实验原理 将研究运动物体转化为研究静止物体 利用F弹＝Ff＝μFN求μ 让物块先做加速运动，当重物掉到地面上之后物块做匀减速直线运动 减速运动中，利用逐差法求加速度，利用F＝μmg＝ma进一步求μ 将动摩擦因数的测量转化为角度的测量 利用a＝gsin θ－μgcos θ求μ(a通过逐差法求解) 将动摩擦因数的测量转化为加速度的测量 利用vB2－vA2＝2ax，求加速度，再利用动力学知识得到μ＝ 电学实验 一、核心知识回顾 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．常规电学量的测量 物理量 测量工具、使用方法或测量方法 电压 ①电压表(会选用；会接线；会读数)；②电压传感器；③多用电表电压挡；④灵敏电流计与大电阻串联 电流 ①电流表(会选用；会接线；会读数)；②电流传感器；③多用电表电流挡；④灵敏电流计与小电阻并联 电阻 ①多用电表电阻挡(粗测)；②伏安法；③电阻箱(接线、读数) 电动势 ①伏安法；②伏阻法；③安阻法等 2.电表改装 类型 电路图 原理 把电流表改装为电压表 U＝Ig(Rg＋R) 扩大电流表量程